Как рассчитать объем газа в цехе

Технические нормы на расчет расхода газа в системах сжатого воздуха цеха

Система сжатого воздуха является основным источником энергии в промышленном производстве, расчет потребления газа напрямую влияет на выбор оборудования, проектирование трубопроводной сети и управление энергетикой.В сочетании с практическим опытом отрасли, методы расчета потребления газа в цехе и ключевые элементы объясняются ниже:

I. Основная методология расчета

1. Метод наложения номинальных расходов оборудования

• Собрать параметры таблички всех газовых аппаратов, арифметически суммировать номинальный расход (м3 / мин)
• Пример: мастерская SMT состоит из 6 мастеров SM482 (0,26 м3 / мин / шт.), 12 высокоскоростных мастеров SM471 (0,3 м3 / мин / шт.), базовый расход: 6×0,26 + 12×0,3 = 5,16 м3 / мин

2. Корректировка коэффициентов безопасности

• Новое оборудование: общий объем расхода × 1,2 (с учетом расширения производственных мощностей в ближайшие 12 – 18 месяцев)
• Существующая система: общий расход × 1.1 (компенсирование утечки трубопроводной сети и потери давления)
• Специальный процесс: при вакуумной адсорбции, пескобравке и других условиях высокой нагрузки, необходимо дополнительно увеличить резерв расхода на 20 – 30%

II. Методы проверки результатов испытаний

1. Методы испытаний газовых резервуаров

• Записывать параметры: объем резервуара V (м3), объем трубопровода Vp (м3), атмосферное давление Pa (0,1 МПа)
• Процедуры:
  1 Закрыть клапан подачи газа, понизить давление системы до 0,48 МПа
  2 Запуск воздушного компрессора в полную нагрузку, запись времени, необходимого для повышения давления до 0,69 МПа T (секунд)
  3 Расчет фактического расхода: C = (V + Vp) × (P2-P1) × 60 / (T × Pa)
  где: P2 = 0,69 + 0,1 = 0,79 МПа (А), P1 = 0,48 + 0,1 = 0,58 МПа (А)

2. Проверка утечки

• Ночное испытание на поддержание давления: запись скорости падения давления системы после остановки производства
• Формула: объем утечки = (V + Vp) × (ΔP / Δt) × 60
  Утечка < 5% номинального расхода при снижении давления с 0,69 МПа до 0,62 МПа более 900 секунд (15 минут)

III. Ключевые параметры корректировки

1. Коэффициент корректировки высот

• Ниже 1000 м над уровнем моря: не требуется корректировки расхода
• Высота 1000 – 2000 м над уровнем моря: увеличение расхода на 5 – 8% (компенсация снижения плотности воздуха)

2. Коэффициент температурной коррекции

• При температуре окружающей среды > 40°C, на каждое повышение на 1°C увеличение расхода на 0,5%
• При низкотемпературной среде (<5°C) следует учитывать энергопотребление при предварительном нагреве воздушного компрессора и антиморозные меры трубопроводов

3. Коэффициент колебания нагрузки

• Трехсменное производство: установка избыточности 20 – 30% потока
• Оборудование прерывистого газопотребления (например, лазерная резка): необходимо предусмотреть специальный газовый резервуар для балансировки нагрузки

IV. Рекомендации по конфигурации системы

1. Проектирование объема резервуаров газа

• Базовая конфигурация: 30 – 50% общего трафика
• Режим импульсной нагрузки: в 1,5 раза больше максимального расхода одного оборудования
• Пример: При наличии в системе 1 устройства импульсного газа мощностью 3 м3 / мин рекомендуется предусмотреть емкость 4,5 м3

2. Принцип выбора диаметра труб

• Управление скоростью расхода магистрального трубопровода: 15 – 20 м / с (экономный диапазон скорости расхода)
• Управление понижением давления: понижение давления в одной ветви трубопроводе ≤0,02MPa
• Быстрый перевод: трубопроводы DN80 (3 дюйма) обеспечивают безопасную транспортировку 4,5 м3 / мин сжатого воздуха

Меры по оптимизации энергоэффективности

1. Система поэтапного газоснабжения

• Оборудование высокого давления (> 0,7 МПа): оборудование специального компрессорного агрегата
• Оборудование низкого давления (< 0,5 МПа): подача воздуха через клапан сброса давления, предотвращение повышения давления всей системы

2. Интеллектуальные системы управления

• Совместное устройство управления давлением и расходом для совместной работы нескольких компрессоров
• Типичный эффект энергосбережения: сокращение потребления энергии на 30 – 50% без нагрузки

Предприятие должно создать систему динамического мониторинга потребления газа, в сочетании со стандартом GB / T 16665 «Метод мониторинга энергосбережения воздушных компрессоров и систем газоснабжения», ежеквартально проводить оценку энергоэффективности системы.Рекомендуется использовать ультразвуковый расходомер для проведения ежегодного обследования трубопроводной сети, сосредоточить внимание на проверке основных показателей, таких как отклонение расхода (≤±3%), стабильность давления (≤±0,02MPa), уровень утечки (≤5%), чтобы непрерывно оптимизировать качество работы системы и снизить комплексную стоимость энергии.